虚拟仿真技术在服装结构与工艺教学中的应用研究

刘佳

（广州城市理工学院，广东 广州 510800）

0 引言

信息时代背景下，智能技术、控制技术、材料技术、信息技术等快速发展，并被广泛应用在各领域中。制造工业也不例外，通过这些先进技术的应用和发展，为服装三维虚拟仿真技术提供了更加广阔的发展平台[1]。服装结构与工艺是服装与服饰设计专业的核心课程，涉及款式设计、结构制版、工艺制作和试衣等多个环节的实践。服装所塑造的立体空间与人体形态特征关系紧密，服装专业低年级学生理解二维与三维的转化过程有一定的难度。虚拟仿真技术引入服装结构与工艺课程顺应信息化教学的进程，突破传统教学模式的限制，提高授课效率，推动学生实践技能的全面掌握。

1 虚拟仿真技术在教学中应用优势

1.1 直观性

传统的教学方法更多地注重理论教学，对于服装结构设计课程来说，很多内容是对服装设计与制作知识的综合运用，需要学生具有较强的逻辑思维能力、创新能力和较强的空间想象能力[2]。由结构图裁剪的面料结合对应制作工艺形成的服装过程，对于刚接触服装结构设计、工艺制作的同学来说，难以直观的感受与理解。尺寸的变化，工艺不同所引起的服装款式变化，学生们需通过实践全过程才能直观感受。服装结构与工艺课堂上引入虚拟仿真技术，可帮助学生较为直观的感受，如浮余量的处理在结构设计中通过省道、褶、裥的制图符号解决，不同的制图符号则对应不同的工艺制作方式，将这部分耗时长但易懂的课堂知识通过虚拟试衣软件（CLO 3D）直观、快速、准确的展示出来，如表1，缓解学生想象力薄弱的问题，激发学生的学习热情，也帮助学生直观感受服装专业的教学信息资源和行业发展。

表1 省道、褶、裥制图符号及工艺效果

1.2 高效性

在传统的服装结构与工艺课程授课中，教师通过立体裁剪的方式为学生展示二维纸样与三维造型的转化，通过工艺小样给学生展示各裁片的组合关系及工艺外观，但均存在耗时长，过度占用有限教学时间的问题。利用虚拟仿真技术进行服装结构制图及改款、虚拟缝制教学，学生即刻查看到虚拟试衣效果，快速理解二维纸样与三维造型之间的关联性，并进行实时修改缩短了样衣制作和检验的工期，提高课堂的利用率。虚拟仿真技术高效地帮助学生判断结构的准确性、款式结构变化的可行性，有效提高服装结构与工艺制作的效率，激发学生的创意思维能力。

1.3 丰富性

服装结构与工艺课程所涉及的大量结构纸样、样衣需占用较大的存储空间，同时因纸样零部件较多存在保存不善而丢失的情况，也不方便在多个教室中全部展示与研究。虚拟仿真技术所涉及的各类软件如ET、CLO 3D等，可将纸样存于计算机或其他存储设备中，节约物理存储空间的同时方便及时搜索查看，丰富了服装结构与工艺课程案例及学生作品的展示形式。随着教学年限的增长，服装结构与工艺的教学案例势必越来越丰富，拓宽学生的视野。

1.4 低碳性

服装结构与工艺课程实践涉及牛皮纸、白坯布、面辅料等耗材，平缝机、烫台等设备。部分学生会因纸样未能检查出问题或者操作有误，可能发生需要重新制版或使面料报废等情况。虚拟仿真技术的引入，减少了本课程耗材的浪费，特别是面料，同时也减少了制作的过程中可能会产生的废料、废气等污染物的排放[3]。总体来看，利用虚拟仿真技术，既能够贴近真实的生产过程，保证教学质量，也大大节省了教学的成本，保护了环境。

2 虚拟仿真技术在教学中应用实践

服装结构与工艺课程教学基于虚拟仿真技术的应用优势，合理设置教学内容，归纳实施教学方式，将利于教师的“教”和学生的“学”，从而提高教学效率和质量。

2.1 课程前期分析

服装结构与工艺课程在我校开设在一年级下学期和二年级上学期，该阶段的学生很难将二维纸样和三维立体造型建立有效联系。尤其是对没有做过衣服的学生来说，无法想象二维的放松量与成衣宽松度之间的关系，通常需教师事先准备好纸样，缝制好成衣后学生方可理解，但这一操作势必浪费有限的课程时间，导致课程理论讲解深度不够。本课程属于实操性较强的课程，对实验场地有一定的要求，学生课外研究的条件直接影响了学生学习的内驱力。虚拟仿真技术的引入可解决传统服装结构与工艺教学遇到的以上问题。

2.2 课程资源开发

课程资源的开发主要是为了方便教师知识点讲解，方便学生不受时间、地点限制的获取信息；高质量、多样化的课程资源也满足的混合式教学模式，对与提高教学效率、激发学生学习的热情有一定作用。利用虚拟仿真技术将服装结构与工艺课程按知识点录制成微课，精讲难、重点环节，学生可根据自身需要学习[4]。如图1中的浮余量不同的工艺处理方式，直接利用虚拟仿真技术提前录制视频，通过教学平台课前发放的形式让学生快速建立结构工艺与成品效果之间的联系。又如省道转移内容的讲授，利用ET制版软件完成省道变化，在CLO 3D中进行三维试穿验证，快速完成课程资源建设，大大节约课程时间。服装结构与工艺的课程作业验证的结果可以通过虚拟仿真技术进行动态和静态展示，也可360°放大各部位细节，让学生观察服装与人体之间的关系，直观了解工艺制作中整烫工艺的重要性。

图1 西裤后片腰省熨烫前、后对比

2.3 课程教学实施

服装结构与工艺课前利用虚拟仿真技术，引导学生熟悉课程内容。采用当下的线上线下混合式教学模式，结合学生各阶段的学习难、重点，教师通过学习通平台上传课件、小视频等，做好充分的课前准备工作。如刚接触本课程的同学，对于人体的体型特征还没有明确的认知和概念，课前提供虚拟模特多角度观察的图片及视频资料；对于各制图符号如何缝制不够清晰，课前提供虚拟缝制“模拟”过程的视频，帮其建立本课程学习的初步认知和学习兴趣。课程学习中期，借助虚拟仿真技术将学生结构设计课后作业通过服装cad制版导入虚拟试衣软件中，将完成的虚拟试衣效果在平台公布，引导学生思考修改方案以供线下讨论，帮助学生能够快速建立二维纸样与三维形态相互转化的思维模式。

服装结构与工艺课中利用虚拟仿真技术，为学生营造仿真性课堂情境。服装结构与工艺课程因其教学内容安排前后性，通常是结构设计内容全部结束后再开展工艺制作的教学活动，学生对于纸样所对应的着装效果是不够清晰的，特别是线条的细微变化直接影响了成品与款式图的匹配度，如图2。传统教学中只能通过真实缝制后发现问题。服装工艺制作过程中，教师们经常会给学生强调“三分做、七分烫”的重要性，很多同学往往觉得没有必要或者耽误制作时间而选择忽略熨烫工艺，图1虚拟仿真技术的熨烫功能提供了直观感受和理解的课堂情境，即刻让学生理解该工艺步骤的重要性。虚拟仿真技术模拟真实着装效果的功能，通过虚拟安排版片、虚拟缝制、虚拟熨烫等流程，加速展示服装设计各环节及关联性，增强服装结构与工艺调整时款式变化的直观性，深化结构与工艺难、重点内容的理解与掌握。

图2 结构设计作业的虚拟试衣效果与款式图对比

服装结构与工艺课后利用虚拟仿真技术，激发学生学习自主性和创造性。为巩固学生学习效果，增强学生对结构设计、工艺制作的灵活掌握能力，教师可检查随堂作业的掌握情况及小组拓展任务（完成款式设计、结构制图、样衣缝制等任务），利用虚拟仿真技术帮助学生理解问题所在，以及纸样修改、工艺调整的方向与细节。因受课时的限制，允许学生试错的机会不多，很多同学会在结课后提出这样的设想：“要是更换面料、调整省量、变换工艺，服装造型外观效果是否更佳？”此时虚拟仿真技术使教学不受时间和空间的限制的优势便得以凸显，教师课后通过在线直播及远程协作的方式，一方面引导学生相互讨论如何优化纸样，调整缝制工艺细节，另一方面辅助学生在虚拟情境下完成设计构思，将优秀作品保存至该课程的教学资源库，激发了学生学习的热情和创意表达。

2.4 课程教学反馈

利用虚拟仿真技术，帮助学生了解平面结构到立体造型的转化，化解了教学难点问题；利用教学平台实施课堂任务引导，进行一对多的差异化指导，充分发挥学生的主动性[5]。课程教学评价贯穿在整个应用实践的过程中，教学反馈直接且持续性对课程实施产生影响。首先教师在授课期间根据课程资源的使用和反馈情况，进行自我评价；其次，邀请专家对课程资源建设、教学实施、教学效果进行评价，针对问题进行及时修改完善；最后，将虚拟仿真技术引进前后的学生课程反馈及课程作业完成情况进行对比，对课程实施进行调整，进行新一轮的教学分析-资源开发-课程教学实施-课程教学反馈的闭环实践。

3 结语

在服装结构与工艺课程教学中引入虚拟仿真技术，能为学生提供更直观、更高效、更丰富、更低碳的教学情境。虚拟仿真技术为学生展示服装与人体之间的关系，帮助学生理解服装设计的各个环节都应贯穿“以人为本”的理念；弥补学生结构设计、工艺制作经验不足的问题；引导学生观察纸样局部变化、工艺调整对服装成品造型的影响，激发了学生学习的积极性和创作热情。随着虚拟仿真技术的不断发展，各类相关的软件在服装与服饰设计专业课程中的应用更加常态化，与服装结构与工艺课程教学的融合也更加紧密。